2024届湖北省武汉市蔡甸区汉阳一中高三下学期仿真模拟全真演练物理试题(六)

2024届湖北省武汉市蔡甸区汉阳一中高三下学期仿真模拟全真演练物理试题（六）
一、单选题 (共7题)
第(1)题
已知地球半径约为6.4×106 m，空气的摩尔质量约为29×10-3 kg/mol，一个标准大气压约为1.0×105 Pa。

利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为（ ）
A．4×1016 m3B．4×1018 m3C．4×1020 m3D．4×1022 m3
第(2)题
在如图所示的电路中，灵敏电流计G的内阻，满偏电流，，。

下列说法正确的是（　
　）
A．此电路改装成的电压表可测量的电压
B．此电路可改装成量程为的电流表
C．此电路改装成的电流表可测量的电流
D．当此电路改装为电流表时，仅闭合开关时的量程比开关和均闭合时的小
第(3)题
位于我省合肥的核聚变大科学装置“夸父”预计于2025年底全面建成，它将用来验证我国“人造太阳”实验的关键技术。

下列关于核聚变反应的说法正确的是（）
A．核聚变反应过程中没有质量亏损
B．核聚变反应后原子核的总质量增加
C．核聚变反应后，核子的比结合能增加
D．核聚变反应后，核子的比结合能减小
第(4)题
如图所示，点电荷Q周围的三个等势面是同心圆，等势面上的点A、B、C在同一条电场线上，且。

现将一电荷量为
的试探电荷从A点由静止释放，试探电荷只受静电力作用，则（）
A．该电荷沿着电场线做匀加速直线运动
B．该电荷在AB段动能的增量小于BC段动能的增量
C．该电荷在AB段电势能的减少量大于BC段电势能的减少量
D．该电荷在AB段运动的时间小于BC段运动的时间
第(5)题
2023年12月9日，由湖南科技大学与天仪研究院联合研制的天仪33卫星发射成功，该卫星绕地球公转周期约1.5h，则它与地球同步卫星的轨道半径之比约为（ ）
A．B．C．D．
第(6)题
如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连。

现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点。

已知在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且。

在小球从M点运动到N点的过程中，以下叙述正确的是（ ）
A．弹力对小球先做正功后做负功
B．有两个时刻小球的加速度等于重力加速度
C．弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率最大
D．小球到达N点时的动能恰好为零
第(7)题
如图所示，真空中一透明体的横截面是半径为R的四分之一圆OAB，一束单色光从C点垂直OA射入透明体，射到AB面上的D点
时恰好发生全反射，并恰好从B点射出透明体。

已知弧AD的长度为，光在真空中的传播速度为c，则单色光在透明体中传播的时间为
A．B．C．D．
二、多选题 (共3题)
第(1)题
如图甲所示，质量为m=0.1kg的滑块（可视为质点），在内壁光滑、固定的水平筒内压缩弹簧，弹簧原长小于筒长，且弹簧与滑块不拴接。

滑块由静止释放，离开筒后立即滑上位于水平面上的木板左端，此后木板的速度-时间图象如图乙所示，已知木板质量M=0.2kg，最终滑块恰好没有离开木板，重力加速度g取10m/s2，则（ ）
A．滑块与木板之间的动摩擦因数为0.1
B．木板长度为0.75m
C．释放滑块时弹簧的弹性势能为0.45J
D．木板与水平面间因摩擦产生的热量为0.375J
第(2)题
图中为一理想变压器，其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连，为滑动头．现令从均匀密绕的副线圈最低端开始，
沿副线圈匀速上滑，直至白炽灯两端的电压等于其额定电压为止．用表示流过原线圈的电流，表示流过灯泡的电流，
表示灯泡两端的电压，表示灯泡消耗的电功率（这里的电流、电压均指有效值，电功率指平均值）．下列四个图中，能够正确反映相应物理量的变化趋势的是（）
A ．
B ．
C ．
D ．
第(3)题
用极微弱的可见光做双缝干涉实验，随着时间的增加，在屏上先后出现如图甲、乙、丙所示的图像，则（ ）
A ．图像甲表明光具有粒子性
B ．图像丙表明光具有波动性
C ．用紫外光观察不到类似的图像
D ．实验表明光是一种概率波
三、实验题 (共2题)
第(1)题某物理实验小组用如图甲所示的装置测当地的重力加速度，主要步骤如下：让光滑小钢球从电磁铁下边缘自由下落，经过小球下方的光电门的水平细激光束时，光电计时器记录下小球的挡光时间Δt ；测出小球直径d 以及释放前小球球心到光电门的竖直距离为h 。

（1）利用游标卡尺测量小球直径如图乙所示，则小球的直径d =_______mm ；
（2）在某次测量中，测得小球通过光电门的时间为Δt =2.0×10﹣3s ，小球下落高度h =0.84m ，根据这些数据，可求得的重力加速度g =_______m/s 2（保留4位有效数字）；
（3）该测量结果与当地的重力加速度有较大的误差，小组同学通过反思后提出了三种原因，你认为合理的是_______。

A ．小球通过光电门时球心偏离细光束
B ．小球下落时受到了空气阻力
C ．小球下落后受到铁芯的引力
第(2)题
某同学用如图的装置做“验证动量守恒定律”的实验，操作步骤如下：
（1）先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖立于靠近槽口处，使小球a 从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下，撞到木板在记录纸上留下压痕O 。

（2）将木板向右平移适当距离，再使小球a 从原固定点由静止释放，撞到木板在记录纸上留下压痕B 。

（3）把半径相同的小球b 静止放在斜槽轨道水平段的右边缘，让小球a 仍从原固定点由静止开始滚下，与b 球相碰后，两球撞在木板上，并在记录纸上留下压痕A 和C 。

①本实验中小球a 、b 的质量大小关系是m a ______m b ．（选填“大于”、“小于”或“等于”）
②放上被碰小球，两球相碰后，小球a 在图中的压痕点为______点。

③记录纸上O 点到A 、B 、C 的距离y 1、y 2、y 3，若两球碰撞动量守恒，且为弹性碰撞，则y 1、y 2和y 3之间关系式应为______。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图，在光滑的水平桌面上固定两根平行光滑金属导轨，导轨间距L=1m，导轨左侧足够长，右端虚线MN与两导轨所围区域内有垂直桌面向下、磁感应强度大小B=0.5T的匀强磁场。

在导轨间ab处放置质量加m1=0.3kg、阻值R1=2Ω的金属棒L1，cd处放置质量m2=0.1kg、阻值R2=3Ω的金属棒L2，两棒均与导轨垂直且良好接触，长度均为1m。

在abNM区域还存在方向与金属棒平行的匀强电场。

一半径R=0.8m加的竖直光滑圆轨道末端恰好在MN的中点处，轨道末端恰好与桌面相切。

现将一质量m=0.1kg的带电小球从圆轨道的最高点释放，小球在abNM电场、磁场区域沿直线运动，以水平速度v0垂直碰撞金属棒L1中点处。

设小球与金属棒L1发生弹性碰撞，整个过程小球的电荷量不变且碰后从MN间飞出。

导轨电阻不计，已知在运动过程中L1、L2不会相碰，取g=10m/s2。

（1）求匀强电场的电场强度大小E。

（2）求小球与金属棒L1碰撞后瞬间，L1两端的电压U
（3）整个过程中，金属棒L1与金属棒L2之间的距离减少了多少？
第(2)题
如图所示，在第二象限内有一抛物线的边界，其方程为，在抛物线的上方存在一竖直向下的匀强电场．
在抛物线每个位置上连续发射质量为m，电荷量为的粒子，粒子均以大小为的初速度水平向右射入电场，所有粒子均
能到达原点O，第四象限内有一边长为l，其中两条边分别与x轴，y轴重合的正方形边界，边界内存在垂直于纸面向外，磁感应
强度大小为的匀强磁场，为与x轴平行的可上下移动的荧光屏，初始位置与磁场的下边界重合，不计粒子重力及粒子
间的相互作用力，粒子打到荧光屏上即被吸收。

（1）求电场强度的大小E；
（2）求从处进入的粒子在磁场中运动的时间；
（3）若将荧光屏缓慢向上移动，求在向上移动的过程中屏上的最大发光长度。

第(3)题
现有一种利用电磁感应原理测血栓的传感器，该传感器部分的构成如下图，激励线圈和反馈线圈分别装在两个圆盘上，两圆盘圆心在同一竖直线上，如图甲。

转盘固定，其边缘围绕一组环形的激励线圈，内部铺装有许多点状磁感应强度传感器。

转盘
可转动，内部单匝反馈线圈为“三叶式”，如图乙所示。

该传感器工作原理：当检测部位放入两圆盘之间时，有血栓部位将导致反馈线圈所在圆盘对应区域磁感应强度发生变化，反馈线圈以角速度转动时将产生感应电流，感应电流产生的磁场将导致磁传感器所在处的耦合磁场磁感应强度发生变化，从而确定血栓所在位置和大小。

某次模拟测试时，放入半径为的扇形模
拟血栓块，使得两圆盘之间对应区域磁感应强度为零。

若反馈线圈处磁感应强度与激励线圈的电流关系为，反馈线圈单位长度的电阻为，线圈内圈半径为，外圈半径（相关数学知识：，当时，
）
（1）若激励线圈接的恒定电流，取，求转动过程中反馈线圈所产生的电流大小；
（2）若反馈线圈不转动，模拟血栓块恰好与其中一叶片重叠，当激励线圈接的交流电时，反馈线圈所产生的感应电动势；
（3）求（2）中单位时间内反馈线圈产生的热量。